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冬作马铃薯后代品系营养品质评价

罗文彬 李华伟 许国春 许泳清 林志坚 纪荣昌 邱思鑫 汤浩

罗文彬,李华伟,许国春,等. 冬作马铃薯后代品系营养品质评价 [J]. 福建农业学报,2021,36(7):742−749 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.07.002
引用本文: 罗文彬,李华伟,许国春,等. 冬作马铃薯后代品系营养品质评价 [J]. 福建农业学报,2021,36(7):742−749 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.07.002
LUO W B, LI H W, XU G H, et al. Nutritional Quality of Winter-potato Progenies [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2021,36(7):742−749 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.07.002
Citation: LUO W B, LI H W, XU G H, et al. Nutritional Quality of Winter-potato Progenies [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2021,36(7):742−749 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.07.002

冬作马铃薯后代品系营养品质评价

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.07.002
基金项目: 福建省科技计划公益类专项(2020R1031004);福建省农业科学院闽宁协作项目(MN2019-05);福建省农业科学院对外合作项目(DEC201914)
详细信息
    作者简介:

    罗文彬(1976−),男,副研究员,主要从事薯类遗传育种与栽培技术研究(E-mail:lwb9630@163.com

    通讯作者:

    汤浩(1968−),男,研究员,主要从事薯类遗传育种与栽培技术研究(E-mail:762590126@qq.com

  • 中图分类号: S 532

Nutritional Quality of Winter-potato Progenies

  • 摘要:   目的  培育适宜在冬作区种植且具有早熟、耐寒、高产、优质等综合性状的马铃薯新品种。  方法  采用田间随机区组试验设计,以耐寒、高产、优质的闽薯2号为母本,早熟、优质的中龙薯1号为父本,对其27份杂交后代品系进行研究,分析其维生素C、还原糖、干物质、蛋白质、矿质元素和氨基酸等主要营养品质的变异程度。  结果  27份杂交后代品系的营养品质性状的变异程度较大,其中:维生素C和还原糖含量的变异系数(CV)分别为22.4%和18.3%。干物质和蛋白质含量的变异程度较小,CV值分别为10.8%和14.9%。矿质元素中,镁和铁的变异程度较大,CV值分别为17.0%和24.2%;钾和锌的CV值分别为10.2%和12.1%。17种氨基酸组分的CV值范围在12.9%~38.0%,CV值超过25%的组分有天门冬氨酸、谷氨酸、胱氨酸、精氨酸和脯氨酸;总氨基酸的CV值为14.6%。通过主成分分析和聚类分析,对27份杂交后代品系进行营养品质评价,初步筛选出1320040、1320001、1320009等12份高营养品质材料。  结论  27份杂交后代品系的营养品质性状具有丰富的遗传多样性,试验筛选出的12份高营养品质材料可为进一步选育冬作马铃薯优良新品种奠定物质基础。
  • 图  1  29份参试材料基于品质综合评价指数的聚类分析

    注:ZLS1 和 MS2 分别表示中龙薯1号和闽薯2号。

    Figure  1.  Cluster analysis based on comprehensive quality evaluation indices for 29 potato germplasms

    Note:ZLS1 and MS2 indicates Zhonglongshu 1 and Minshu 2. respectively.

    表  1  本研究亲本来源及特征特性

    Table  1.   Origins and characteristics of Minshu 2 and Zhonglongshu 1

    来源/性状      
    Origin/Traits      
    闽薯2号(母本)
    Minshu 2(Female)
    中龙薯1号(父本)
    Zhonglongshu 1(Male)
    选育单位 Breeding institute 福建省农业科学院作物研究所
    Crop research Institute, Fujian of Agricultural Science
    中国科学院微生物研究所和黑龙江省农业科学院作物育种研究所
    Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences and Institute of Crop breeding, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences
    生育期 Growth period /d 89 67
    产量 Yield/(kg·hm−2 30019 27963
    干物质 Dry matter/% 17.78
    淀粉 Starch /% 13.22~15.21
    蛋白质 Protein/% 10.6 2.07~2.73
    还原糖 Reducing sugar /% 5.6 0.21~0.22
    维生素C Vitamin C/(mg·hg−1 28.0 16.20~18.77
    食味品质 Eating quality 较好 Moderately good 好 Good
    抗病性 Disease resistance 中抗马铃薯X病毒(PVX)、马铃薯Y病毒(PVY)和早疫病,中感晚疫病
    Moderately resistant to PVX, PVY and early blight, moderate susceptible to late blight
    抗晚疫病、马铃薯X病毒、马铃薯Y病毒
    Resistant to late blight, PVX and PVY
    耐寒性 Cold tolerance 较耐寒 Moderately resistant to cold stress
    注:(1)“—”表示没有测定数据;(2)表中数据来源于文献[1920]。
    Note: (1) "—” indicate no data detected; (2) The data was from Reference [19-20].
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    表  2  马铃薯杂交后代干物率、蛋白质、维生素C和还原糖的差异

    Table  2.   Contents of dry matters, protein, vitamin C and reducing sugar in hybrid progenies

    性状 Trait亲本 Parent杂交后代 Hybrid progeny
    母本 Female父本 Male均值 Average均值 Average变异幅度 Variation range变异系数 CV/%
    干物率 DMC/% 17.2 15.9 16.6 15.84 11.7~18.0 10.8
    蛋白质 Pro/(g·kg−1 14.7 18.9 16.8 20.8 15.0~28.0 14.9
    维生素C VC /(g·kg−1 0.39 0.18 0.29 0.29 0.18~0.45 22.4
    还原糖 RS/(g·kg−1 7.8 6.6 7.2 6.0 4.8~8.9 18.3
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    表  3  马铃薯杂交后代矿质元素的差异

    Table  3.   Mineral elements in hybrid progenies

    项目 Item钾K/
    (g·kg−1
    镁Mg/
    (mg·kg−1
    锌Zn/
    (mg·kg−1
    铁Fe/
    (mg·kg−1
    亲本
    Parent
    母本
    Female
    5.9 246 2.8 5.6
    父本
    Male
    7.0 234 3.2 5.6
    均值
    Average
    6.4 240 3.0 5.6
    杂交后代
    Hybrid progeny
    均值
    Average
    5.8 209 3.2 5.9
    变异幅度
    Variation range
    4.3~6.8 147~310 2.0~3.9 3.4~9.4
    变异系数
    CV/%
    10.2 17.0 12.1 24.2
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    表  4  马铃薯杂交后代氨基酸含量的差异

    Table  4.   Amino acids content in hybrid progenies

    氨基酸 Amino acids亲本 Parent/(g·kg−1杂交后代 Hybrid progeny
    母本 Female父本 Male均值 Average均值 Average/(g·kg−1变异幅度 Variation range/(g·kg−1变异系数 CV/%
    天门冬氨酸 Asp 24.0 29.5 26.8 39.6 26.6~75.1 29.3
    苏氨酸 Thr 5.5 6.5 6.0 6.6 4.6~8.8 16.7
    丝氨酸 Ser 5.1 6.1 5.6 6.2 4.4~8.1 18.8
    谷氨酸 Glu 41.4 38.0 39.7 63.6 35.9~97.9 25.7
    甘氨酸 Gly 4.2 5.1 4.7 4.9 3.4~6.7 20.5
    丙氨酸 Ala 4.4 5.9 5.2 5.8 3.9~10.2 20.6
    胱氨酸 Cys 0.8 0.9 0.8 1.0 0.5~2.2 36.4
    缬草氨酸Val 7.5 9.2 8.3 9.5 6.5~11.6 12.9
    蛋氨酸 Met 1.3 0.98 1.1 1.4 1.0~2.0 16.0
    异亮氨酸 Ile 4.0 5.1 4.5 5.2 3.5~6.4 17.0
    亮氨酸 Leu 7.6 8.6 8.1 8.6 5.9~11.9 21.3
    酪氨酸 Tyr 3.4 3.5 3.5 4.4 2.9~5.9 17.0
    苯丙氨酸 Phe 5.8 6.7 6.2 7.1 5.1~8.5 14.0
    赖氨酸 Lys 7.9 9.1 8.5 9.3 7.2~11.9 14.7
    组氨酸 His 2.2 2.6 2.4 2.9 2.0~3.9 18.1
    精氨酸 Agr 6.2 7.9 7.1 9.3 5.5~15.8 29.1
    脯氨酸 Pro 4.4 5.5 4.9 5.1 2.4~12.4 38.0
    合计 Total 135.7 151.2 143.5 190.4 138.4~237.1 14.6
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    表  5  马铃薯杂交后代品质性状的相关系数

    Table  5.   Correlation coefficients among quality properties of hybrid progenies

    DMCProVCRSKMgZnFeTAC
    DMC1
    Pro−0.2471
    VC−0.071−0.3011
    RS−0.215−0.3450.0011
    K0.659**0.022−0.335−0.1731
    Mg0.611**−0.202−0.058−0.1160.467*1
    Zn0.554**−0.011−0.2740.1630.441*0.1971
    Fe0.057−0.173−0.258−0.0190.0300.0170.3261
    TAC−0.2830.927**−0.203−0.316−0.059−0.1870.018−0.0961
    注:(1)*和**分别表示在0.05和0.01水平上显著相关;(2)TAC表示总氨基酸含量。
    Note: (1) * and ** indicate significant correlation at 0.05 and 0.01 level, respectively. (2) TAC indicates total amino acid content.
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    表  6  马铃薯杂交后代品质性状主成分分析的因子载荷、特征值与贡献率

    Table  6.   Factor loading, eigenvalue and contribution rate on quality parameters of hybrid progenies for principal component analysis

    项目
    Items
    指标
    Parameters
    主成分
    Principal component
    PC1PC2PC3
    因子载荷
    Factor loading
    干物率 DMC 0.884 0.133 −0.256
    蛋白质 Pro −0.439 0.862 −0.039
    维生素C VC −0.211 −0.538 −0.510
    还原糖 RS −0.002 −0.506 0.520
    钾 K 0.740 0.396 −0.130
    镁 Mg 0.694 0.070 −0.373
    锌 Zn 0.632 0.280 0.439
    铁 Fe 0.269 0.026 0.656
    总氨基酸
    TAC
    −0.463 0.819 −0.007
    特征值
    Eigenvalue
    2.733 2.218 1.377
    贡献率
    Contribution rate/%
    30.362 24.642 15.303
    累计贡献率
    Cumulative contribution rate/%
    30.362 55.004 70.307
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    表  7  马铃薯杂交后代品质性状综合评价结果

    Table  7.   Comprehensive evaluation on quality parameters of hybrid progenies

    编号 Code主成分分值 Principal component valuesQ
    PC1PC2PC3
    1320040 1.18 0.55 0.24 0.53
    1320001 0.83 0.42 1.03 0.51
    1320013 0.81 0.83 −0.07 0.44
    1320007 0.67 −0.26 1.69 0.40
    1320053 0.32 0.83 0.63 0.40
    1320020 1.40 −1.06 1.48 0.39
    ZLS1 1.04 −0.02 0.29 0.36
    1320047 0.02 1.71 −0.51 0.35
    1320006 −0.14 1.18 0.37 0.31
    1320043 0.64 1.15 −1.18 0.29
    1320038 −0.73 0.79 1.87 0.26
    1320009 0.47 0.07 0.36 0.22
    1320068 −0.87 1.70 0.07 0.17
    1320026 0.33 0.66 −0.89 0.13
    1320076 0.38 −0.68 1.11 0.12
    1320063 1.42 −0.64 −1.58 0.03
    1320066 −0.10 −0.18 0.19 −0.05
    1320015 −0.16 −0.21 0.29 −0.06
    1320046 −0.28 −0.12 0.21 −0.08
    1320059 0.07 −0.50 −0.31 −0.15
    1320079 −1.07 0.13 0.85 −0.16
    1320011 −1.24 1.37 −1.67 −0.29
    1320045 0.52 −0.95 −1.54 −0.31
    1320069 0.64 −1.22 −1.38 −0.32
    1320041 −1.04 0.45 −1.06 −0.37
    MS2 0.71 −2.10 −0.78 −0.42
    1320071 −1.71 −1.53 1.12 −0.73
    1320062 −1.35 −1.43 −0.58 −0.85
    1320003 −2.77 −0.93 −0.23 −1.11
    注:(1)Q表示品质综合评价指数;(2)ZLS1 和 MS2 分别表示中龙薯1号和闽薯2号。
    Note: (1) Q indicates quality comprehensive evaluation index. (2) ZLS 1 and MS 2 indicate Zhonglongshu 1 and Minshu 2, respectively.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-12
  • 修回日期:  2020-04-12
  • 网络出版日期:  2021-07-13
  • 刊出日期:  2021-07-28

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